结构优化的思想起源很早，二十世纪五、六十年代以来，电子计算机的出现、有限元分析方法和数学规划等学科为结构优化设计的发展提供了条件，航空航天工业等对结构的轻量设计又提出了迫切要求。从那时起，西方发达国家陆续开展了结构优化基础理论、方法的研究，经过几十年的发展规律，不仅在理论研究方面取得了很多成果，而且已经开发出一批面向工程界的程序系统，在航空、航天、汽车、近海工程、桥梁、核设施、高层建筑等许多大型、关键结构的设计中得到应用。理论研究的难度也不断增大，学术交流活动非常频繁。研究内容从初期的杆系尺寸优化发展规律到连续体结构的几何形状和拓扑型式优化，从确定型结构到基于可靠度的优化设计，从针对宏观各向同性材料到针对具有微观结构的各向异性的复合材料优化设计技术的迅速发展，国际上出现了将结构优化设计方法与有限元分析、计算机辅助设计(CAD)以及专家系统综合在一起，构造集成的计算机辅助系统的趋势，其目的是利用计算机的软、硬件优势，使结构优化能在更多的结构设计中得到应用。 我国工程结构优化设计的研究起步于70年代，虽然历史不长，但在起步阶段就抓住了国际上的前沿方向，二十多年来我国学者获得了许多成果，在结构优化模型的建立与处理，结构优化模型合理性的探讨、工程结构系统优化和实用优化方法的引用、改善、发展规律方面做出了重要贡献。这些工作中的一部分具有世界先进水平，受到国际学术界的广泛引用和公认，还有一些研究成果纠正了国际上长期存在的错误，成为开展新方向研究的先驱性工作，国内已经开展的基础理论研究、程序系统开发和工程应用为开展大型复杂工程结构的优化研究奠定了坚实的基础。虽然如此，结构优化所蕴涵的巨大潜力在工程界还没有充分得到发展发挥，其原因是多方面的。例如，工程师对结构优化设计的理论和方法不熟悉；目前工程界实行的法规和习惯做法缺乏追求优化设计方案的动力；但也由于目前结构优化的方法不能完全符合设计规范和规程的要求，研究工作达到的水平和工程大系统结构设计所期望解决的优化设计问题仍有一定距离；结构优化中仍有一系列的基本问题、理论和方法需要研究，结构优化工作与工程大系统结构的设计实际还需要更为紧密的结合。 目前国际上所提出的工程优化都是指单体结构的优化设计。实际上，一个工程项目往往包含若干个结构，它们之间具有一定的联系而形成一个工程结构大系统。各个结构独立优化后组成的系统却不一定是整体优化，因为各结构单独优化是无法考虑系统的总体利益。只有从工程大系统全局进行研究，才能真正收到优化的效果。显然，研究工程系统的全局优化，不仅具有重要的理论意义，而且具有重大的实际应用价值，必将获得巨大的社会和经济效益。__l二程大系统的全局优化是一个难度很大的重要课题，由哈尔滨工业大学的王光远院士和同济大学的项海帆院士共同申请主持了国家自然科学基金“九五”重大项目(批号为:59895410)“大型复杂关键科学问题与设计理论研究”的研究工作。由王光远院士具体实施的第7专题“工程系统的结构选型和全局优化的实用方法”，就系统的研究了全局优化问题，本课题的工作就是研究当工程项目具有多个主要结构时，怎样对“工程系统”(工程项目的主要结构所组成的系统，如简单工程系统、递阶工程系统)进行全系统的全局优化，然后在全局优化的指导下分别进行各个结构的设计。属于该重大项目的第二层次的研究工作。关键词:抗震结构，最优设防烈度，结构优化设计，总寿命费用， 单体结构，工程大系统，简单工程系统，递阶工程系统， 结构造价，预期失效损失，预期维修和拆除费用。